氯离子扩散系数仪(UHPC幕墙（UHPC超高性能混凝土幕墙板）)

Posted 2023-05-30

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氯离子扩散系数仪(UHPC幕墙（UHPC超高性能混凝土幕墙板）)

UHPC幕墙，作为一种新的幕墙体系，出现在世界各大地标建筑上的频率越来越多，为什么近年来越来越受各大设计师的青睐？在弄清楚这个事情之前，我们先来看一下什么是UHPC。

一、UHPC定义

法国人在20世纪90年代研发出一种新型水泥复合材料:活性粉末混凝土(ReactivePowder Concrete，简称RPC)，该材料的本质是一种超高性能水泥砂浆，但主要应用于建筑的主体结构，因此被称为“混凝土”。由于活性粉末混凝土是一种专利产品，欧洲将采用RPC制备原理制成的水泥基材料称为超高性能混凝土(Ultra-hieh Performance Concrete，简称UHPC)。它的基本配制原理是：通过提高组织成分的细度和活性，不使用粗骨料，使材料内部的空隙和微裂缝减到最少，以获得优异的力学性能，包括极高的抗压强度，优良的抗冲击、抗疲劳性能，由于UHPC材料内部致密，故还具有极佳的耐久性。T:(156-390-19987)

二、UHPC性能指标

UHPC超高性能混凝土能以一种全新的幕墙、预制构件材料，进入大众的视线，其优异的力学性能、高工作性、高耐久性无疑是重要因素，UHPC更是以此“三高”著称,下面几组数据可以更直观的看到UHPC“高”在哪里。性能指标

项目	依据	指标
抗压强度（MPa）	试件尺寸40×40×160（mm）	≥150
	试件尺寸100×100×160（mm）	≥120
抗拉强度（MPa）		≥9
弹性段抗拉强度（MPa）		≥7
极限抗拉强度（MPa）		≥8
极限拉伸应变（%）		≥0.2
极限抗拉强度/弹性段抗拉强度		≥1.1
抗弯拉强度（MPa）		≥22
初始坍落扩展度（mm）		≥700
1h坍落扩展度（mm）		≥650
氯离子扩散系数（×10-14㎡）		2~20*10-14
吸水率（%，7天）		＜2%
备注：每立方原材料重量（不含拌合水）为2250kg

UHPC与普通混凝土耐久性能指标对比

耐久性指标		UHPC指标	高性能混凝土（HPC）		普通混凝土（NC）
耐久性指标		UHPC指标	指标	与UHPC比	指标	与UHPC比
盐剥蚀表面重量损失（28个循环）		50g/㎡	150g/㎡	3	1500g/㎡	30
氯离子扩散系数		2.0×10-14㎡/s	6.0×10-13㎡/s	30	1.1×10-12㎡/s	55
氯离子侵入深度		1mm	8mm	8	23mm	23
氯离子侵入性（电量法）		10~25	200~1000	34	1800~6000	220
氧气渗透性		1.0×10-20㎡	1.0×10-19㎡	10	1.0×10-18㎡	100
氮气渗透性		1.0×10-19㎡	4.0×10-17㎡	400	6.7×10-17㎡	670
表面吸水率		0.20kg/㎡	--	11	--	60
碳化深度（3年）		1.5mm	4mm	2.7	7mm	4.7
钢筋锈蚀速率		＜0.01μm/年	0.25μm/年	25	1.2μm/年	120
耐磨性（相对体积损失指数，与玻璃对比）		1.1-1.7	2.8	2.0	4.0	2.9
抗冻性（1000冻融循环后相对动弹性模量）		90%	78%	0.87	39%	0.43
电阻率		137kΩcm(2%v钢纤维)	96kΩcm(2%v无钢纤维)	0.7	16kΩ.cm	0.12
耐酸性	PH=5	993μm	--	--	1845μm	1.86
耐酸性	PH=3	1217μm	--	--	3023μm	2.48

HSC/UHPC/R-UHPC/钢材的性能对比

对比项目	普通高强混凝土	UHPC		CRC HRUHPC R-UHPC	韧性高强钢材
对比项目	普通高强混凝土	0-2%纤维	4-12%纤维	CRC HRUHPC R-UHPC	韧性高强钢材
抗压强度 MPa	80	120~270	160~400	160~400
抗拉强度（ft） MPa	5	5~15	10~30	100~300	500
抗弯强度（fb）MPa	7			100~400	600
抗剪强度 MPa				15~150
密度（ρ） kg/m³	2500	2500~2800	2600~3200	3000~4000	7800
弹性模量（E）GPa	50	60~100	60~100	60~100	210
断裂能 J/㎡（N/m）	150	150~1500	5000~40000	2×105~4×106	2×105
强度/质量比（fb/ρ）㎡/s2				3×104~105	7.7×104
刚度/质量比（E/ρ）㎡/s2				2×107~3×107	2.7×107
抗冻性	中等/好	不用引气，绝对抗冻。
抗腐蚀性能	中等/好	仅需要5~10mm保护层，抗腐蚀优良。			差

三、UHPC幕墙优势

传统幕墙材料有石材、铝板、玻璃、GRC等，应用环境和性能特点也不尽相同。UHPC在幕墙材料中的优势，除了以上所述物理性能外，耐污性能也非常卓越，其自身致密的密实度，超低的孔隙率可以让UHPC产品抵抗污渍、化学腐蚀、氯离子的侵入。在美观性上，UHPC的高密实性与良好的工作性能，使其与模板相接触的表面具有很高的光洁度，外界的有害介质很难侵入到UHPC中去，而且UHPC中的着色剂等组分也不易向外析出，利用这一特点可精确复制模具的表面和几何图案。另外UHPC可塑性非常强，几乎可以做出任意造型，从平面到镂空再到曲面等各种异形均可制作，因此备受设计师的青睐。

UHPC与其他材料对比表

类别	石材	铝板	GRC	UHPC
重量	60-100kg/㎡	10-15kg/㎡	30-70kg/㎡	35-60kg/㎡
板材尺寸	尺寸偏小，单块面积一般小于1㎡	尺寸中等，单块面积＜2㎡	尺寸较大，单块面积可达40㎡	尺寸较大，单块面积可达60㎡
表面装饰效果	天然质感，容易褪色	金属质感，铝板含静电，易吸附空气杂质，流挂污染严重	质感，颜色丰富	质感，颜色丰富，具有自清洁效果，抗污力极强
环保性能	对环境破坏大，资源不可再生	生产加工能耗高，有污染	生产加工能耗低，无污染	生产加工能耗低，无污染
安全性（破坏形态）	易碎裂，脆性破坏无预兆	易变形，延性破坏，有预兆	韧性好，不易变形，延性破坏，有预兆	韧性好，不易变形，延性破坏，有预兆
使用寿命	易褪色，易风化，寿命50年	25年质保	性能稳定，寿命30年	性能稳定，强度与韧性兼有，寿命大于50年（与主体结构同寿命）
固定方式	干挂或背栓	铆接/粘	干挂、背栓或背负钢架单元板	干挂、背栓或背负钢架单元板
防火性能	A级，不燃体，熔点1000多度，钢结构不需要做防火涂装	A级，不燃体，熔点600多度，钢结构需要做防火涂装	A级，不燃体，熔点1000多度，钢结构不需要做防火涂装	A级，不燃体，熔点1000多度，钢结构不需要做防火涂装
强度（MPa）	80~120	/	60~80	120~150
曲面成型	难度较大，费用特高	难度较大，费用高	难度适中，能满足多种要求的曲面异形	难度适中，可做任意曲面镂空效果
造型	小平板拼接	板块规划有局限	造型丰富，可做异形曲面效果	造型丰富，可做异形曲面效果，并做出大镂空效果
吸水率	天然石材吸水率高，易渗水	不吸水	5%~8%	1%~2%

四、UHPC在幕墙中的应用

UHPC的以上性能优势，使其在幕墙、构件方面有了更多想象空间，更是具备了复杂形体异形的设计深化条件，从而备受各大设计师青睐。我公司深耕UHPC等特种建材多年，全国有26个原材料生产基地，上万平的预制构件生产车间，完整的研发、生产、施工管理团队，能够为客户提供从图纸深化设计、造型产品生产到安装施工等一整套服务。在异形的建筑景观方面，有着丰富的经验。公司常年承接UHPC相关工程，欢迎有需要的客户来电咨询，可满足各种造型、图案定制服务。

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